A W-Band Radiometer with the Offset Parabolic Antenna for Radiometric Measurements

This paper deals with the development of a W-band noise-adding radiometer which combines the millimeter-wave (MMW) radiometric measurements with a high-resolution imager. The offset parabolic antenna is presented to achieve an accurate measurement and a high resolution. To reduce the cross-polarization level of the antenna, a multimode feed horn with a multistep structure is proposed to match the focal region fields of the reflector. It has advantages over the corrugated horns in lower mass and easier manufacturing. In addition, due to an unavoidable settling time for the noise-adding radiometer output signal passing through the low-pass filter, a theoretical criterion for the optimum duty cycle determination to reject extraneous contributions from the transient is proposed in this paper. The appropriate duty cycle threshold is 0.33 for the developed W-band radiometer. Also, a geometric correction method is presented to correct the obtained passive image suffering from a distortion for a better image interpretation. Preliminary experimental results are given to illustrate and verify the presented techniques

Anàlisi i disseny d'un reflector per banda W

Les ones passives mil·limètriques (30 a 300GHz) tenen la peculiaritat de propagar-se en medis com la boira o la roba, a diferència del rang visible o l'infraroig. D'aquesta peculiaritat, surt l'interès de reproduir imatges per diverses aplicacions (seguretat, vigilància, etc...). És per aquest motiu que es treballa en el disseny d'un reflector per aquest tipus d'aplicació, treballant a una de les finestres de propagació d'aquest rang, la de la banda W. Es dissenyen i analitzen tres tipus de reflector: parabòlic simètric, offset i Cassegrain. D'aquests, s'estudien les seves figures de mèrit i directivitats buscant que aquestes siguin el més elevades possibles per obtenir una bona resolució, així com l'escaneig de l'escena de la qual es vol obtenir una imatge, veient aquí els efectes de les aberracions més comunes.Las ondas pasivas milimétricas (30 a 300GHz) tienen la peculiaridad de propagarse en medios como la niebla o la ropa, a diferencia del rango visible o el infrarrojo. De esta peculiaridad, sale el interés de reproducir imágenes para diversas aplicaciones (seguridad, vigilancia, etc...). Es por este motivo que se trabaja en el diseño de un reflector para este tipo de aplicación, trabajando en una de las ventanas de propagación de este rango, la de la banda W. Se diseñan y analizan tres tipos de reflector: parabólico simétrico, offset y Cassegrain. Se estudian sus figuras de mérito y directividades, buscando que estas sean lo más elevadas posibles para obtener una buena resolución, así como el escaneo de la escena de la cual se quiere obtener una imagen, viendo aquí los efectos de las aberraciones más comunes.Millimeter waves (30 to 300 GHz) have the peculiarity to propagate through fog and clothing, unlike infrared and visual range. Due to this peculiarity, there is an interest to reproduce images for various applications (security, surveillance,…). For this reason we works in a design of a reflector for that kind of applications, working in one of the propagation window of this range, W band. We design and analyze three types of reflector: parabolic symmetric, offset and Cassegrain. We discuss their merit figures and directivities, searching for the highest possible to obtain a good resolution, as well as the scanning of a scene which we want to obtain an image, viewing here the most common effects of aberrations